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1、2013高考物理分類解析
2013高考物理分類解析
專題十六、電學(xué)實(shí)驗(yàn)
1(2013高考天津理綜物理第9題)(3)要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3V,0.6W”小燈泡的伏安特性曲線,燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V,并便于操作。已選用的器材有:
電池組(電動(dòng)勢(shì)為4.5V,內(nèi)阻約1Ω):
電流表(量程為0~250mA.內(nèi)阻約5Ω);
電壓表(量程為0~3V.內(nèi)限約3kΩ):
電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干。
① 實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的(填字母代號(hào))。
A. 滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω, 額定電流1A)
B. 滑動(dòng)變阻器(最大阻值1750Ω,額定電流0.3A)
② 實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選
2、用下列的圖(填字母代號(hào))。
③ 實(shí)臉得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為50Ω的電源兩端,小燈泡消耗的功率是 W。
答案:①A ②B ③0.1
解析:①實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)該便于調(diào)節(jié),選擇最大阻值小的A。
②根據(jù)題述燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V,并便于操作,實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)為分壓電路,電流表外接,實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用圖B。
③由閉合電路歐姆定律,E=U+Ir,代入數(shù)據(jù)變化得:I=0.3-0.2U。在小燈泡的伏安特性曲線上畫出電源的伏安特性曲線I=0.3-0.2U,如圖。二線的交點(diǎn)為電路工作點(diǎn),交點(diǎn)的縱坐
3、標(biāo)和橫坐標(biāo)的乘積等于小燈泡消耗的功率是P=UI=1.0×0.1W=0.1W。
2.(2013高考浙江理綜第22題)采用如圖所示的電路“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”。
(1)除了選用照片中的部分器材外, (填選項(xiàng))
A.還需要電壓表 B.還需要電流表
C.還需要學(xué)生電源 D.不在需要任何器材
(2)測(cè)量所得數(shù)據(jù)如下
測(cè)量次數(shù)
物理量
1
2
3
4
5
6
R/Ω
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
I/A
0.60
0.70
0.80
0.89
4、
1.00
1.20
U/V
0.90
0.78
0.74
0.67
0.62
0.43
用作圖法求得電池的內(nèi)阻r= ;
(3)根據(jù)第5組所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),求得電流表內(nèi)阻RA= 。
答案:(1)A(2)r=0.75Ω
(3)0.22Ω
解析:(1)采用如圖所示的電路“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”已有電流表,電鍵、電源、電阻箱,還需要電壓表,選項(xiàng)A正確。
(2)根據(jù)測(cè)量所得數(shù)據(jù)畫出U——I圖象,由圖象斜率可得電池的內(nèi)阻r=0.75Ω。
(3)根據(jù)第5組所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),由歐姆定律,U=I(R+RA),,求得電流表內(nèi)阻RA=
5、0.22Ω.
3
。(7分)
3(2013高考安徽理綜第21題III)根據(jù)閉合電路歐姆定律,用圖Ⅰ所示電路可以測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。圖中R0兩端的對(duì)應(yīng)電壓U12,對(duì)所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量目的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在-----R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點(diǎn),如圖2所示。已知R0=150Ω,請(qǐng)完成以下數(shù)據(jù)分析和處理。(1)圖2中電阻為 Ω的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)剔除;
(2)在坐標(biāo)紙上畫出-----R關(guān)系圖線;
(3)圖線的斜率是 (V-1·Ω-1),由此可得電池電動(dòng)勢(shì)E= V。
【答案】(1)R=80.0Ω點(diǎn)偏離太遠(yuǎn),應(yīng)為錯(cuò)誤點(diǎn),剔除
(2)
6、畫出-----R關(guān)系圖線如圖。(3) 1.41
【 解析】在畫出的直線上取兩個(gè)點(diǎn),求出斜率即可;根據(jù)閉合電路的,可得=(R+r)+R,。由=可求得E=1.41V。
4.(6分)(2013高考安徽理綜第21題II)(1)在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過程如圖所示,校零時(shí)的讀數(shù)為________ mm,合金絲的直徑為_______mm。
(2)為了精確測(cè)量合金絲的電阻Rx,設(shè)計(jì)出如圖Ⅰ所示的實(shí)驗(yàn)電路圖,按照該電路圖完成圖2中的實(shí)物電路連接。
【答案】(1)0.007mm 0.640mm (2)實(shí)物電路連接如圖。
7、
【 解析】校零時(shí)螺旋測(cè)微器讀數(shù):0mm+0.01mm×0.7=0.007mm;測(cè)量時(shí)螺旋測(cè)微器讀數(shù):0.5mm+0.01mm×14.7=0.647mm;合金絲的直徑的d=0.647mm-0.007mm=0.640mm
5.(18分)
.(2013高考北京理綜第21題)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值。
(1)現(xiàn)有電源(4V,內(nèi)阻可不計(jì)),滑動(dòng)變阻器(0~50Ω,額定電流2A),開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列電表:
A.電流表(0~3A,內(nèi)阻約0.025Ω)
B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)
C.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)
D.電壓表(0~15
8、V,內(nèi)阻約15kΩ)
為減小測(cè)量誤差,在實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)選用 ,電壓表應(yīng)選用 _(選填器材前的字母);實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖1中的 (選填“甲”或“乙”)
(2)圖2是測(cè)最Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線.請(qǐng)請(qǐng)根據(jù)在(1)問中所選
的電路圖,補(bǔ)充完成圖2中實(shí)物間的連線.
(3)接通開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器畫片P的位置,并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖3所示,可得該電阻的測(cè)量值RX=U/I= Ω(保留兩位有效數(shù)字)。
(4)若在(1)問
9、中選用甲電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是 ;若在(1)問中選用乙電路殘生誤差的主要原因是 。(選填選項(xiàng)前的字母)
A. 電流表測(cè)量值小于流經(jīng)RX的電流值
B. 電流表測(cè)量值大于流經(jīng)RX的電流值
C. 電壓表測(cè)量值小于RX兩端的電壓值
D. 電壓表測(cè)量值大于RX兩端的電壓值
(5)再不損壞電表的前提下,將滑動(dòng)變阻器滑片P從一端滑向另一端,隨滑片P移動(dòng)距離x的增加,被測(cè)電阻RX兩端的電壓U也隨之增加,下列反映U-x關(guān)系的示意圖中正確的是
。
答案:(1)C B
10、 甲
(2)補(bǔ)充完成的實(shí)物間的連線如圖。(3)5.2 (4)B D(5)C
解析:選擇量程0~3V的電壓表C,量程0~0.6A的電流表B,由于待測(cè)電阻Rx的阻值較小,采用電流表外接的圖甲。電流表示數(shù)I=0.50A,電壓表示數(shù)U=2.60V,電阻的測(cè)量值RX=U/I=5.2Ω. 若在(1)問中選用甲電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是電壓表分流,電流表測(cè)量值大于流經(jīng)Rx的電流值;若在(1)問中選用乙電路殘生誤差的主要原因是電流表分壓,電壓表測(cè)量值大于Rx兩端的電壓值。設(shè)滑動(dòng)變阻器單位長(zhǎng)度電阻為k,由閉合電路歐姆定律,I=,U=IRX=RX。由此可知,當(dāng)x增大時(shí),U非線性增大,當(dāng)x達(dá)到最大值時(shí),
11、U等于一個(gè)定值,所以反映U-x關(guān)系的示意圖中正確的是C。
6.(6分)(2013全國(guó)高考大綱版理綜第22題)如圖所示,E為直流電源,G為靈敏電流計(jì),A、B為兩個(gè)圓柱形電極,P是木板,C、D為兩個(gè)探針,S為開關(guān)?,F(xiàn)用上述實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行“用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)。
(1)木板P上有白紙、導(dǎo)電紙和復(fù)寫紙,最上面的應(yīng)該是________紙;
(2)用實(shí)線代表導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)器材正確連接。
S
E
P
P
B
D
C
S
E
P
A
B
D
C
答案:(6分)
(1)導(dǎo)電(2分)
(2)如圖所示。(4分)
12、
(探針和靈敏電流計(jì)部分2分,有
任何錯(cuò)誤不給這2分;其余部分2分,
有任何錯(cuò)誤也不給這2分)
解析:(1)木板P上有白紙、導(dǎo)電紙和復(fù)寫紙,最上面的應(yīng)該是導(dǎo)電紙紙;
(2)將電源開關(guān)串聯(lián)后與A、B接線柱連接。用實(shí)線代表導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)器材正確連接如圖所示。
7.(2013高考上海物理第27題)(6分)為確定某電子元件的電氣特性,做如下測(cè)量。
(1)用多用表測(cè)量該元件的電阻,選用“×100”倍率的電阻檔測(cè)量,發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大,因此需選擇____倍率的電阻檔(填:“×10”或“×1k”),并____再進(jìn)行測(cè)量,多用表的示數(shù)如圖(a)所示,測(cè)量結(jié)果為____Ω。
(
13、2)將待測(cè)元件(額定電壓9V)、蓄電池、滑動(dòng)變阻器、電流表、多用表、電鍵及若干導(dǎo)線連接成電路如圖(b)所示。添加連線,使電路能測(cè)量該元件完整的伏安特性。
本實(shí)驗(yàn)中使用多用表測(cè)電壓,多用表的選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到____檔(填:“直流電壓10V”或“直流電壓50V”)。
答案:(1)×10 歐姆調(diào)零 70
(2)電路如圖。
解析:(1)用多用表測(cè)量該元件的電阻,選用“×100”倍率的電阻檔測(cè)量,發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大,說明電阻較小,因此需選擇×10倍率的電阻檔,并歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量,多用表的示數(shù)如圖(a)所示,測(cè)量結(jié)果為70Ω。
(2) 要測(cè)量該元件完整的伏安特性,必須連接成分
14、壓電路。本實(shí)驗(yàn)中使用多用表測(cè)電壓,多用表的選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到直流電壓10V檔。
8(2013高考廣東理綜第34題)(2)圖17(a)是測(cè)量電阻Rx的原理圖,學(xué)生電源輸出電壓可調(diào),電流表量程選0.6A(內(nèi)阻不計(jì)),標(biāo)有長(zhǎng)度刻度的均勻電阻絲ab的總長(zhǎng)為30.0cm。
圖17(b)
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
圖17(c)
①根據(jù)原理圖連接圖17(b)的實(shí)物圖.
②斷開S2,合上S1;調(diào)
15、節(jié)電源輸出電壓為3.0V時(shí),單位長(zhǎng)度電阻絲的電壓u=________V/cm。記錄此時(shí)電流表A1的示數(shù)。
③保持S1閉合,合上S2;滑動(dòng)c點(diǎn)改變ac的長(zhǎng)度L,同時(shí)調(diào)節(jié)電源輸出電壓,使電流表A1的示數(shù)與步驟②記錄的值相同,記錄長(zhǎng)度L和A2的示數(shù)I。測(cè)量6組L和I值,測(cè)量數(shù)據(jù)已在圖17(c)中標(biāo)出。寫出Rx與L、I、u的關(guān)系式Rx=______________________;根據(jù)圖17(c)用作圖法算出Rx=_________________Ω.
答案:① 見下圖 ② 0.1③ 6.0
考點(diǎn):電流表法測(cè)電阻,用圖像法處理數(shù)據(jù)、歐姆定律、并聯(lián)電路基本規(guī)律應(yīng)用
解析:②3V電壓分布在長(zhǎng)為30
16、cm的電阻絲上,故有單位長(zhǎng)度的電壓u=V/cm=0.1V/cm。
① 設(shè)電阻絲每cm長(zhǎng)的電阻為R,當(dāng)合上S1 斷開S2時(shí),設(shè)此時(shí)電阻絲電流為I‘ 有:
I‘·30R=30u,
當(dāng)合上S1 、S2時(shí),I‘·LR=IRx,
由上兩式得:Rx與L、I、u的關(guān)系式Rx=Lu/I。在圖17(c)中過盡可能多的點(diǎn)作直線,對(duì)照?qǐng)D17(c)可得L=I,由L-I圖線的斜率k=60.016cm/A= ,可得Rx=ku=60.016×0.1Ω=6.0016Ω.
圖17(b)
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
圖17(c)